10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆生产现状调研分析.pdf

2 0 0 4年第 5期 NO5 2 004 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e& C ： a b l e 2 0 0 4年 1 0月 0c t 2 0 0 4 1 O k V交联聚乙烯绝缘电力电缆生产现状调研分析 钟立华 ， 朱永 华 1 广 乐省 电 力物 资总 公 司 ， 广尔 广 州 5 1 0 6 3 0 ； 2 国家 电 线电 缆 质量 监督 检验 中 心 ， 上海 2 0 0 0 9 3 ) 摘 要 ： 本 文 通过 对 国 内 2 7家 生产 1 0 k V 交联 聚 乙烯绝 缘 电力 电缆 的主要 生产 企业 的 生产现 状进 行调 研 分析 ， 对各 生 产 企业 的 质量 管 理 与控 制 体 系、 人 力资 源 、 生产及 检 测情 况 、 原 材 料 、 生产 工 艺等 五 个方 面进 行 全 面 的 分析 ， 并指 出存 在 的 问题 ， 为生产 企 业进 一 点提 高产 品质 量提 供参 考 建议 。 关键 词 ： l 0 k V xI ， P E电 力 电缆 ； 生产现 状 ： 调研 ； 分析 中图 分类 号 ： TM2 4 7 1 文献标 识 码 ： A 文章 编号 ： 1 6 7 2 6 9 0 1 ( 2 0 0 4 ) 0 5 0 0 1 6 - 0 3 I n v e s t i g a t i o n a n d a n a l y s i s o f t h e p r o d u c t i o n o f 1 0 k V XLPE p o we r c a b l e s i n Ch i n a Z HONG Li h u a e t a l ( Gu a n g d o n g Pr o v i n c i a l Ge n e r a l Co mp a n y o f El e c t r i c Po we r M a t e r i a l s，Gu a n g z h o u 5 1 0 6 3 0，Gu a n g d o n g Pr o v i n c e，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：Th i s p a p e r a n a l y s e s c o mp r e h e n s i v e l y t h e QA QC s y s t e ms ，ma n p o we r r e s o u r c e s ，p r o d u c t i o n a n d t e s t ，r a w ma t e r i a l s a n d p r o c e s s o f 2 7 ma nu f a c t ur e s o f 1 0 k V XI PE p o we r c a b l e s i n Ch i n a b a s e d o n t h e r e s u I t s o f t h e i n v e s t i g a t i o n on t h e p r e s e n l pr o d u c t i on o f t h e s e ma n u f a c t u r e s I t p o i n t s o u t i s s u e s t O b e s o l v e d a n d p u t s f o r wa r d s u g g e s t i o n s f o r q u a l i t Y i mp r o v e me nt Ke y wo r d s：】 0 k V XI ， PE p o we r c a bl e sp r e s e n t p r o d u c t i o n；i m e s t i g a t i o n；a n a l y s i s l 前 言 从最近 几年电线 电缆行 业发展情况和质量状 况 分 析 看 ， 中压 6 3 5 k V 交 联 聚 乙烯绝 缘 电力 电缆 ( 以下简称 交联 电缆 ) 发 展较快 ， 但各企 业 的技术 力 量 、 管理 水平和质量 意识等方面存在着 较大差异 。 另 外在价 格竞争 激烈 的形 势下 ， 有 些企业 为 了降低 生 产 成本 ， 产品 出现质量 问题 的现象较普 遍 ， 具体 不合 格的项 目大致有 ： ( 1 ) 生产的产品导体截面偏小， 导 致 2 O。 C直流 电阻偏高 ； ( 2 ) 使 用低价 的半导 电屏 蔽 料， 导体屏蔽和绝缘屏蔽的电阻率偏高； ( 3 ) 内护套 和钢带厚度偏薄； ( 4 ) 采用 7 0。 C的护套料 ； ( 5 ) 甚至 在交联 电缆 料中搀加一定量 的聚 乙烯树脂进行 生产 等等 ， 导致一些 电缆质 量事故 的发生 。 为了加强广电集团对 1 0 k V交联电缆产 品质 量 控 制 与管 理 ， 进 一 步确 保 广 东 电 网工 程 建 设 1 O k V 交联 电缆质 量 ， 保 障 电网安全 可靠 运行 ， 同时有 效促使 生产 企业 严格 贯彻 产品标 准 ， 提高 产 品质量 水平 ， 为广 电集团提供更优质 产品 ， 广 电集 团物流 中 心 开展 了 1 0 k V 交联 电缆 生 产 企业 调研 和 质量 抽 检工作 。 收 稿 日期 ： 2 0 0 4 0 2 1 5 作者简介 ： 钟立华 ( 1 9 7 6 一) ， 男 广东龙川人 ， 助理工程 师 作 者 地 址 ： 广 东 广 州 市 黄 浦 大 道 中 1 4 6 5 2号 五 楼 5 1 0 6 3 0 2 0 0 4年 4月 5月 ， 广 电集团物 流 中心组织 广 州、 深圳、 东莞、 佛 山、 肇庆、 中山、 江门、 云浮、 清远、 揭 阳 、 汕头 等 供 电分公 司 的专 家共 2 4人 分 别 到江 苏 、 湖北 、 山东 、 湖南及 广东省 内共 2 7家电缆生产企 业进行调研 和产品质量抽检 。对各生产企业 的质量 管理 与控制 体 系、 人 力资 源、 生 产及 检测 手段情 况 、 原材料 、 生产工艺等 五方 面进 行全 面的检查 和考核 。 2 各企业的质量管理与控制体 系 在 检 查 的 2 7家 企 业 中， 全 部 企 业 均 通 过 I S O9 0 0 0质量管理体系认证 ， 其 中通过 I S O9 0 0 1 质 量体 系认证 的有 2 6家 ， 占被 检查企业 总数 的 9 6 ； 通过 I S O9 0 0 2 质量体系认证的有 1 家 ， 占 4 。 另外 有 9 家企业通过 I S O1 4 0 0 1 环境体系认证， 占 3 3 。 从现场检查情况看 ， 全部企业都按 I S O9 0 0 0 标 准建立企业质量管理体系， 具有企业质量手册、 质量 方针和目标， 大部分企业都严格从工厂环境、 生产和 检测装备、 人员素质、 原材料采购、 企业管理制度等 方 面搭 建完善 的产 品质量保证 平 台。但有 的企业存 在 质量方针 和 目标 落 实不到 位 ， 企业 内部质 量 审核 计划、 记录、 报告不齐全或不符合标准等问题。 3 各企业人力资源情况 各 电缆生 产 企业 中 ， 具 备 1 1 0 k V 交 联 电缆 生 产 能力 的企 业 和部 分 1 0 k V 交 联 电缆 生 产企 业技 术力量 较雄 厚 ， 员工 文化素质相对较 高 ； 个别 1 0 k V 维普资讯 2 0 0 4年 第 5期 No5 200 4 电 线 电 缆 El e c t r i c Wi r e& C a b l e 2 0 0 4年 l O月 0c t 2 0 0 4 交联 电缆生 产企业 技术 力量 较弱 ， 员 工文化 素 质相 对较低。在检查的 2 7 家企业中， 全部企业都设置有 质监部 门 ， 负责 产品质量控制与检测 工作 ； 少数 综合 实力 强 的企 业还设 置 了 电缆 研究 所 ， 专 门负责 产品 的研发和质量控制工作 ； 但个别企业质量管理人员 数量偏少， 人员素质不高 ， 不具备专业的电缆检测队 伍 ， 不利于产 品质量 的控制 。 4 各企业生产及检测情况 4 1 各企 业交联 电缆 生产 线情况 检查的 2 7 家企业均具备 1 0 k V交联电缆生产 条 件和能力 ， 共有 4 7条 1 0 k V及 其以上电压等级 的 交 联 电 缆 生 产 线 ， 其 中 进 口 的 生 产 线 2 5条 ， 占 5 3 ； 国产的生产线 2 2条 ， 占 4 7 。其 中 ， 进 口生 产 线 中 ， 芬 兰诺 基 亚 公 司生 产 的有 1 4条 ， 占 5 6 ； 美 国戴维斯公司 4条 ， 占 1 6 ； 德 国特乐斯特公司 7 条 ， 占 2 5 。国产生 产线 中， 吉林 白城 电工 1 7条 ， 占 7 7 ； 上海电工 2 条， 占 9 ； 青岛兴乐电工 2条， 占 9 ； 南京工艺装备厂 1 条 ， 占 5 。 其 中 ， 具 有 1 0 k V 及 以上电压 等级交联 电缆 生 产线 的企业 中： 有 5条 的为 1家 ， 有 4条 的为 1家 ， 有 3条 的为 5家 ， 有 2条 的为 7家 ， 有 1条 的为 1 5 家 。 电缆生产 过程 中， 测偏 装 置是控制 电缆 质量 的 关 键设 备 ， 在 2 7家 企业 全 部 4 7条 生 产线 中， 其 中 3 3条生 产线安装有 测偏装 置 ， 占 7 0 ； 1 4条生 产线 无测偏装置， 占3 O 。 装配有测偏装置的生产线中， 2 6 条生产线采用德 国西克拉公司生产的测偏仪， 占 7 9 ； 5条 生产 线采 用瑞 士 仲 巴赫公 司生 产 的测 偏 仪， 占 1 5 ； 2 条生产线采用德国特乐斯乐公司生产 的测偏 仪 ， 占 6 。 材料净化间能使绝缘材料不受外界空气环境影 响， 保证绝缘材料进料时的清洁程度， 从而提高电缆 产品质量。 从现场检查情况看， 各企业都有材料净化 间， 2 7家企业材料净化间装备水平相 比较， 差别很 大 ， 部分 企业材 料净 化 间有净 化空气 和恒 温恒 湿功 能 ， 每平方 米 空 气 中 的杂质 粒 子数 低 于 1 0 m。 ( 即 1 0万级 ) ； 有 的企 业净化 间只是简单 用玻璃 密封 ， 不 具备净化空气的功能。 在 2 7家企 业 中， 少数企业 电缆生产线 机头平 台 有通 风过滤装置 ， 并具备调 节空气 环境 的功能 ， 改善 交联 机头运 行条 件 ， 减少 机头 各种控 制仪 表 和可控 硅开关的误动作， 有助于提高电缆产品的质量。 4 2 各企 业配套 电缆 生产 的设备情况 配套电缆生产设备主要有拉丝、 框绞、 铠装、 成 缆 、 护套五大装备 。 退火工艺是 拉丝质量 的重要控制 点， 具有连续退火功能的拉丝机能提高铜线的性能， 保证电缆的质量。大型的框绞设备能提高导体的紧 压系数， 使电缆不易进水 ， 并可提高电缆使用寿命。 金属屏蔽也是保证 电缆质量的一道关键工序， 各企 业应调整好机器， 保证屏蔽质量 ， 要避免铜带擦伤外 屏蔽等现象。 大型成缆机具有牵引力大、 张力控制均 匀的特点， 能提高成缆的圆整度和电缆外观质量。 部 分企业同时具备先进的拉丝、 屏蔽 、 铠装、 成缆、 护套 机组， 能生产出性能优越、 品种齐全、 不同规格， 特别 是大截面规格的电缆， 满足客户的各种需求。 4 3 各 企业检测设备和检测情 况 大部 分企业 均 配备 电缆检测 所需 的局放 设备 、 直流电阻和绝缘电阻检测仪器、 尺寸检查投影仪、 老 化箱和热延伸试验等仪器 ， 少数企业特别是具备 1 1 0 k V 交 联 电缆 生产 能力 的企业 检测 设备 较为 先 进 和齐全 。 工作小组到企业生产现场检查时， 抽查了电缆 生产企业 的试 验原始 记 录单 ， 发现部 分企 业检验 单 项 目不完整 ， 记 录不 齐全 ， 个别 企业存 在直 流 电阻 、 局部放电检测数据偏大， 电缆绝缘厚度偏薄等现象 。 5 各企业原材料采购情况 从现 场检 查情 况 比较 ， 部 分企业 对原 材料 的购 入、 验收把关严格 ， 有规范的管理制度， 并在生产前 对原材料进行 电气 、 物理、 化学等方面的试验， 为保 障成品质量提供了基础。 由于市场铜材价格波动大 ， 且国内铜材供应商 多， 各企业采购的铜材也相对分散。 国内各铜材供应 商规模实力存在较大差距， 铜材质量参差不齐 ， 既有 云南铜业、 江西铜业、 常州金源等大厂， 也有地方铜 材厂商， 大厂质量相对有保证， 部分小厂的铜材在包 装、 外观、 性能等与大厂存在一定差距 。 各电缆企业的绝缘、 内外屏蔽材料供应商相对 集中， 进口材料供应商为美国联碳和北欧化工， 国产 材料供应商主要集中在浙江万马、 苏州双虎、 上海万 益 、 广州光耀 、 杭州通达五家 厂 。 据 了解 ， 进 口绝缘材 料与 国产绝缘材料 价格相 差 1 0 2 0 ， 进 口绝缘 材料 在产品性能上稍好 于国产绝缘材料 。在进 口与 国产绝缘材料性能相差不大的情况下， 大部分企业 选用 国产绝缘材料 。 6 各企业生产工艺 由于各企业生产设备的不同， 生产工艺有所差 别。 在检查 2 7 家企业 4 7 条生产线中， 立式 3 层共挤 】7 维普资讯 2 0 0 4年第 5 期 No 5 2 004 电 线 电 缆 El e c t r i c Wi r e Ca b l e 2 0 0 4年 1 O月 0c t 2 0 0 4 生产 线有 5条 ， 占 1 l 9 6 ； 悬 链 式 3层共 挤 有 3 8条 ， 占 8 1 9 6 ； 悬链式 1 +2 层共挤有 4 条， 占8 。 个别企 业 的交联 电缆生产 线装配 有预 加热装 置 ， 有利 于提 高电缆产品的质量。 在检查 的 2 7家企业 中 ， 部分 企业 生产线 自动化 程度高 ， 并采用计算机控制， 交联管的管壁温度和交 联线速度均由专业计算机软件计算确定 ， 能实时对 生产线进行控制， 减少因人为误操作而产生的质量 问题 ， 因此生产工艺稳定。 不具备计算机控制的生产 线 ， 全凭工人 的经验生产 ， 不能有效保 障电缆成 品质 量 ， 特别是 电缆热延伸性能 。 7 存在 的问题和建议 ( 1 ) 退火工艺的控制 。 为便于电力电缆的弯曲， 导体应 当柔 软 ， 大部分工 厂都有连续退火 的拉丝机 ， 在铜杆 拉丝 的过程 中 同时进行 退火 ， 有一 套 比较成 熟 的退火 工艺 ， 经过 退火 的铜单 线可 以达 到 TR 型 软铜单线 的要求 ， 具有 良好 的抗拉强度 。 但 部分工厂 没有拉丝连续退火设备， 退火工艺控制不够完善， 影 响铜单线的退火状态。建议退火工艺控制不好的企 业加强退 火过程的控制 ， 完善退火工艺 ， 更好地保证 导体退 火的质量 。 ( 2 )导体紧压 系数 的控制 。导体紧压具 有许 多 好 处 ： 可以使 导体 圆整性 好 ， 在交联 生产 时 ， 不会 被 挤 出机模 芯 卡住 ； 表面 光滑 、 凸棱 较小 ， 内半 导 电层 厚度 可薄一些 ， 且半导 电料不会嵌 到导体 缝隙 中去 ； 导体外径结构尺寸缩小， 可节省电缆料； 不易使电缆 进水 ， 减少电缆产生水树的机会 ， 有利于提高电缆老 化寿命 。 但许多工厂对紧压系数控制得不好， 电缆的 紧压系数 达不 到用户 要求 ， 甚 至有些 工厂 为 了提 高 导体紧压系数 ， 压花了导体， 使导体表面产生压痕， 可能使局部放 电数值 增大 。建议工厂加强 导体 紧压 系数的控制 ， 提高导体 紧压 系数 。 ( 3 )绝缘偏 心的控制 。交联 电缆 绝缘 挤 出在线 ( 上 接 第 l 5页 ) 4 结束语 总之， 我们选择与配套 了国内一流设备， 并适当 地选配国外先进设备 ， 建成了国内一流的铝合金杆 连铸连轧生产线 。它虽比不上全套引进的国外生产 线， 但也能满足了选择设备的基本要求。 同时我们又 选购了国内先进的铝合金杆高速滑动式拉线机、 德 国洛伊公 司的连续时效退 火炉 和国 内先进的 6 3 0框 测偏仪是控制质量的关键设备 ， 建议未有测偏装置 的生产线加装测偏仪， 可减少电缆生产过程废品率 和提 高产品质量 。 ( 4 )交联主机机房环 境控制 。交 联 主机头是 电 缆生产线的心脏 ， 建议企业改善交联主机头生产环 境 ， 采用密 封形式 ， 并使用空 气调节机器达 到恒 温恒 湿功能 ， 将 有利于交联生产线 的稳 定生产 ， 有 助于提 高产品质量 。 ( 5 )原材料 净化间环境控 制 。建议 改善原 材料 净化间环境 ， 加装空气净化设备 ， 保证原料不受外界 污染 。 ( 6 )交联 自动化控制 。各 企业应提 高生 产线 自 动化控制水平 ， 尽量采用计算机控制， 保障电缆生产 工艺 。 ( 7 )加强人力资源培训 。各企业应加强对质监 技术人员和检测人员的培训 ， 提高人员素质， 保障科 学、 客观的检测方法 ， 提高产品质量控制水平。 ( 8 )原材料采 购控制 。各企业应 加强 对原材料 的采购把关， 选择产品质量高、 信誉好的企业作为原 材料供应商。在生产前， 应对原材料进行必要的检 验， 预防因原材料质量问题造成的产品缺陷。 建议各 企业 采用优质 的无氧铜杆 和进 口绝缘材料作 为交联 电缆的原材料， 能提高产品的质量水平 。 ( 9 )企业产 品质 量 自查 。企 业应定期 对产 品质 量情况 实施 自查 ， 建 立完 善 的质量统 计方 法和质 量 评价指标， 做好产品质量缺陷、 质量统计趋势等分析 工作 ， 及时发现问题并加 以改进 。 8 结束语 国家在 2 0 0 2年颁布了新的 1 0 k V交联聚乙烯 绝缘 电力 电缆技 术标准 ( GB T 1 2 7 0 6 2 2 0 0 2 ) ， 希 望各 1 0 k V 交联 电缆生 产 企业 加强 产 品质 量 管理 与控制， 在生产过程中应严格按国家最新标准要求 在各 环节控制好产 品质量 ， 生产 出合格 的产品 。 绞机 ， 形成年产万吨铝合金导线的生产能力， 并将投 入 到我 国的铝合 金导线 输 电线 路 的大市 场 中 ， 为我 国电力事业的发展作 出贡献 。 参 考 文献 1 王锰 ， 等 轻金属材料加工手册L M 北京 ： 冶金工业 出版 社 ， 1 9 9 7 2 朱正东 。 胡建明 三峡工程用特高强度钢芯铝合金大跨越导线 的研制 J 电线电缆 ， 2 0 0 2 。 ( 6 ) ： 1 7 1 9 维普资讯